专题1.5 静电场中常见的图像问题（1）-2019届高考物理一轮复习之热点题型

静电场中常见的图像问题（1） 应用图像处理物理问题可达到化难为易、 化繁为简的目的， 也有利于培养学生数形结合、形象思维、灵活处理物理问题的 能力。在高考中“静电场”部分常常涉及φ-x 图像、 v-t 图像、E-t 图像、 E-x 图像及 Ep-x 图像等问题，主要考查学生的受力 分析、运动过程分析，临界条件分析等一系列基本能力，所以 这部分是高考命题的热点，在复习该部分内容时要足够重视。 题型1　φ ­x图像问题 (1)电场强度的大小等于φ ­x图线的斜率大小，电场强度为零处，φ ­x图线存在极值，其切线的斜率为零。 (2)在φ ­x图像中可以直接判断各点电势的高低，并可根据电势高低关系确定电场强度的方向。 (3)在φ­x图像中分析电荷移动时电势能的变化，可用WAB＝qUAB，进而分析WAB的正负，然后作出判断。 【典例1】空间某一静电场的电势φ在x轴上分布如图所示，x轴上两点B、C电场强度在x方向上的分量分别是EBx、ECx，下列说法中正确的是(　　) A． B、C两点的电场强度大小EBx＜ECx B． EBx的方向沿x轴正方向 C． 电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大 D． 负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功[来源:学#科#网Z#X#X#K] 【跟踪训练】 1. 两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中C为ND段电势最低的点，则下列说法正确的是(　　) A．q1、q2为等量异种电荷 B．N、C两点间场强方向沿x轴负方向[来源:学科网ZXXK] C．N、D两点间的场强大小沿x轴正方向先减小后增大 D．将一正点电荷从N点移到D点，电势能先增大后减小 2.在光滑的绝缘水平面内有一沿x轴的静电场，其电势φ随坐标x的变化图线如图所示(图中φ0已知)。有一质量为m、带电荷量为－q(q>0)的带电小球(可视为质点)，从O点以某一未知速度v0沿x轴正向移动到x4。则下列叙述正确的是(　　) A．小球从O运动到x1的过程中，所受电场力逐渐增大 B．小球从x1运动到x3的过程中，电势能一直增大 C．若小球的初速度v0＝2 ，则运动过程中的最大速度为 D．要使小球能运动到x4处，则初速度v0至少为2 3. 在空间某区域存在一电场，x轴上各点电势随位置变化的情况如图所示。－x1～x1之间为曲线，且关于纵轴对称，其余部分均为直线，也关于纵轴对称。下列关于该电场的说法正确的是(　　) A．图中A点对应的场强大于B点对应场强 B．图中A点对应的电势大于B点对应电势 C．一个带正电的粒子在x1点的电势能等于在－x1点的电势能 D．一个带正电的粒子在－x1点的电势能大于在－x2点的电势能 题型2　v ­t图像问题　 根据v ­t图像的速度变化、斜率变化确定电荷所受合力的方向与合力大小变化，确定电场的方向、电势的高低及电势能的变化。 【典例2】（2018广东省惠州市第一中学高三上期末考试） 如图甲所示，、为两个固定着的点电荷，a、b是它们连线的延长线上的两点．现有一电子，只在电场力作用下，以一定的初速度沿直线从a点开始经b点向远处运动，其图象如图乙所示，电子经过a、b两点的速度分别为、，则 A． 一定带负电[来源:学,科,网Z,X,X,K] B． 的电量一定大于的电量 C． b点的电势高于a点的电势 D． 电子离开b点后所受静电力一直减小 【跟踪训练】 1. 电场中的三条等势线如图中实线a、b、c所示，三条等势线的电势φa＞φb＞φc。一电子以沿PQ方向的初速度，仅在电场力的作用下沿直线从P点运动到Q点，则这一过程中电子运动的v ­t图像大致是下图中的(　　) 2. 如图(a)所示，A、B、C三点为在等量同种正电荷连线中垂线上的点，一个带电量为q、质量为m的点电荷从C点由静止释放，只在电场力作用下运动的v ­t图像如图(b)所示，运动到B点处对应的图线的切线斜率最大(图中标出了该切线)，其切线斜率为k，则(　　) A．A、B两点间的电势差为 B．由C点到A点电势逐渐降低 C．B点为中垂线上场强最大的点，大小为[来源:学科网ZXXK] D．点电荷由C到A的过程中其电势能先减小后变大 题型3　E ­x图像问题 (1)E ­x图像反映了场强随位移变化的规律。 (2)E>0表示场强沿x轴正方向，E<0表示场强沿x轴负方向。 (3)图线与x轴围成的“面积”表示电势差，“面积”大小表示电势差大小，两点的电势高低需根据电场方向判定。 【典例3】 静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，则点电荷(　　) A．在x2和x4处电势能相等 B．由x1运动到x3的过程中电势能增大 C．由x1运动到x4的过程中电场力先